化学式、电子式的书写

题空一化学式、电子式的书写

1．化合价

体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值。

(1)在离子化合物中，化合价的数值就是一个原子得失电子的数目，失电子的原子为正化合价，得电子的原子为负化合价。

(2)在共价化合物中，化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目，电子对偏离的原子为正价，电子对偏向的原子为负价。

如：分析(1)Na2O2，(2)N2H4中各元素的化合价。

分析(1)在Na2O2中，Na失去一个电子，则为＋1价；O2－2中的两个氧原子分别得到一个电子，两氧原子之间的共用电子不计算化合价，故为－1价。

(2)N2H4其结构式为，每个氮原子分别与两个氢原子形成两对共用电子对，两氮原子之间不计算化合价，故N为－2价，H为＋1价。

2．化学用语中的“单词”——化学式

化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。

(1)化学式书写的技巧

①直接记住：

如氨气(NH3)，硫酸(H2SO4)，葡萄糖(C6H12O6)等。

②根据名称写：如二氧化氯(ClO2)，七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)。

③根据化合价书写：正在前，负在后；标价数，化简价交叉，检验和为零。

(2)注意事项

①遵循习惯写法，NH3、CH4负化合价在前。

②由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。如：N2O4不能写成“NO2”，苯C6H6不能写成“CH”。

3．电子式

“电子式”书写的一般程序

(1)一判断

首先要判断是阴离子，还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。

(2)二注意

①共价化合物仅有电子对的偏移，没有电子的得失，所以不能用“[]”，而离子化合物有电子的得失，所以阴离子和复杂阳离子应用“[]”。

②根据原子的成键规则，要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。

1．分别写出下列几种物质的电子式：

(1)羟基(—OH)_________________________________________________________________；

(2)氨气(NH3)__________________________________________________________________；

(3)次氯酸(HClO)_______________________________________________________________；

(4)Na2O2______________________________________________________________________；

(5)NaH_______________________________________________________________________；

(6)NaBH4_____________________________________________________________________；

(7)NH4H______________________________________________________________________。答案(1)(2)(3)(4)

(5)(6)(7)

2．写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价：

(1)ClO2 ________________

(2)HClO4________________

(3)KClO3________________

(4)NaClO2________________

(5)NaClO________________

答案(1)二氧化氯＋4(2)高氯酸＋7(3)氯酸钾＋5(4)亚氯酸钠＋3(5)次氯酸钠＋1

3．关于下列含氮化合物，根据题目要求填空：

(1)硝酸酸酐的化学式为__________，其中氮的化合价为________。

(2)N2O4中氮的化合价为________，将N2O4通入足量水中产物的化学式分别为________、________。

(3)NaNO2是一种食品防腐剂，其名称为________。

(4)KCN的名称________，电子式____________，碳的化合价________。

(5)联氨(N 2H 4)的电子式______________，氮的化合价________。

答案 (1)N 2O 5 ＋5 (2)＋4 HNO 3 NO (3)亚硝酸钠 (4)氰化钾 ＋2 (5) －2

4．磷有多种化合物，按要求对下列含磷化合物填空：

(1)H 3PO 4是三元中强酸，磷酸钙是磷矿石的成分之一，其化学式为________________。

(2)H 3PO 3是二元弱酸，其化学名称为________，Na 2HPO 3属于________(填“正”“酸式”“碱式”)盐，其中磷的化合价为________，Na 2HPO 3溶于水显________(填“中”“酸”或“碱”)性，用离子方程式表示原因：_________________________________________。

(3)H 3PO 2是一元弱酸，其在水溶液中的电离方程式：______________________________； NaH 2PO 2的化学名称________，其水溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。 答案 (1)Ca 3(PO 4)2

(2)亚磷酸 正 ＋3 碱 HPO 2－3＋H 2O H 2PO －3＋OH －、H 2PO －3＋H 2O H 3PO 3＋OH －

(3)H 3PO 2 H ＋＋H 2PO －

2 次磷酸钠 碱

5．锰有多种化合物，按要求填空：

(1)写出下列化合物的化学式。

①高锰酸钾________；

②锰酸钾________；

③软锰矿的主要成分________。

(2)实验室可用高锰酸钾制取氧气和氯气，分别写出化学方程式：_____________________； ________________________________________________________________________。 答案 (1)①KMnO 4 ②K 2MnO 4 ③MnO 2

(2)2KMnO 4=====△K 2MnO 4＋MnO 2＋O 2↑

2KMnO 4＋16HCl(浓)===2KCl ＋2MnCl 2＋5Cl 2↑＋8H 2O 题空二 陌生非氧化还原反应方程式的书写

1．根据“广义”的水解书写方程式

广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。

例1 写出亚硫酰氯(SOCl 2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：_______________ ________________________________________________________________________。

解析

答案SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑

对点训练

按要求完成下列反应的化学方程式：

(1)一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(2)四氯化硅与烧碱溶液反应生成两种盐的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀的化学方程式：_________________

________________________________________________________________________。

(4)常用尿素[CO(NH2)2]除去工业废水中Cr3＋，流程如下：含，完成该转化的离子方程式：。

答案(1)NH2Cl＋H2O===NH3＋HClO

(2)SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O

(3)CH3COOC2H5＋NaAlO2＋2H2O===CH3COONa＋Al(OH)3↓＋C2H5OH

(4)2Cr3＋＋3CO(NH2)2＋9H2O===2Cr(OH)3↓＋3CO2↑＋6NH＋4

2．根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写

例2根据要求完成下列化学方程式：

(1)25℃，H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下：

则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为___________________________________

________________________________________________________________________。

(2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(3)铅能形成多种氧化物，如碱性氧化物PbO、酸性氧化物PbO2，还有铅元素价态类似于Fe3O4中铁元素价态的Pb3O4。Pb3O4能与硝酸发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅的氧化物，写出反应的化学方程式：______________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解题思路] (1)判断三种酸(只看一步电离)H 2C 2O 4、HF 、HC 2O －4电离H ＋的能力，即酸性的强弱，运用强酸制弱酸即可写出方程式。

(2)联想Na 2SiO 3与酸的反应，H 3BO 3是弱酸。

(3)由题目信息知Pb 3O 4中铅的化合价为＋2、＋4两种价态。Pb 3O 4相当于2PbO·PbO 2，由于PbO 2是酸性氧化物，故它不能与硝酸反应，PbO 是碱性氧化物，它与硝酸发生非氧化还原反应，生成Pb(NO 3)2，由此可写出对应的化学方程式。

解析 (1)由K a 可知酸性：H 2C 2O 4>HF>HC 2O －4。

答案 (1)H 2C 2O 4＋F －===HF ＋HC 2O －4

(2)Na 2B 4O 7＋H 2SO 4＋5H 2O===Na 2SO 4＋4H 3BO 3

(3)Pb 3O 4＋4HNO 3===PbO 2＋2Pb(NO 3)2＋2H 2O

对点训练

1．Al-Mg 合金焊接前用NaOH 溶液处理氧化膜的化学方程式： ________________________________________________________________________。 答案 Al 2O 3＋2NaOH===2NaAlO 2＋H 2O

解析 Al-Mg 合金表面的氧化膜Al 2O 3是两性氧化物，可溶于强碱NaOH ，注意MgO 不溶于NaOH 。

2．少量CO 2分别通入①NaClO 溶液；②漂白粉溶液的化学方程式：

①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 答案 ①NaClO ＋CO 2＋H 2O===NaHCO 3＋HClO

②Ca(ClO)2＋CO 2＋H 2O===CaCO 3↓＋2HClO

3．工业上可用盐酸处理铝硅酸盐，如正长石(KAlSi 3O 8)制取硅酸胶体。写出该反应的化学方程式：____________________________________________________________________。 答案 KAlSi 3O 8＋4HCl ＋H 2O===KCl ＋AlCl 3＋3H 2SiO 3(胶体)

3．根据对热稳定性的理解书写

例3 Li 2CO 3、FeC 2O 4·2H 2O 和SiO 2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li 2FeSiO 4。写出该反应的化学方程式：________________________________________。

[解题思路] Li 2FeSiO 4可看作Li 2SiO 3·FeO ，根据该化学式的特点，联想Na 2CO 3与SiO 2的高温反应，FeC 2O 4受热分解生成FeO 、CO 和CO 2即可写出总的方程式。

答案 Li 2CO 3＋FeC 2O 4·2H 2O ＋SiO 2=====高温

Li 2FeSiO 4＋CO ↑＋2CO 2↑＋2H 2O ↑

对点训练

1．“煅烧”偏钒酸铵(NH 4VO 3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V 2O 5)，写出该反应的化学方程式：_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案 2NH 4VO 3=====△

V 2O 5＋2NH 3↑＋H 2O ↑

解析 联想铵盐的不稳定性，类比NH 4HCO 3的分解。

2．磷尾矿渣的主要成分是白云石(CaCO 3·MgCO 3)和磷灰石[Ca 5(PO 4)3F]，某研究性学习小组设计用磷尾矿制备有用的CaCO 3、Mg(OH)2的流程如下：

已知Ca 5(PO 4)3F 在950℃不分解，完成下列变化的化学方程式：

(1)950℃煅烧磷尾矿的主要化学方程式是___________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)由磷矿Ⅰ生成浸取液Ⅰ的离子方程式：__________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)在浸取液Ⅱ中通入NH 3，发生反应的化学方程式：

。 答案 (1)CaCO 3·MgCO 3=====950℃CaO ＋MgO ＋2CO 2↑

(2)2NH ＋4＋CaO=====△Ca 2＋＋2NH 3↑＋H 2O(或CaO ＋H 2O===Ca(OH)2，Ca(OH)2＋2NH ＋4=====△Ca 2＋

＋2NH 3↑＋2H 2O) (3)MgSO 4＋2NH 3＋2H 2O===Mg(OH)2↓＋(NH 4)2SO 4

4．与量有关的离子方程式的书写

(1)过量与少量型

例4 写出向Ca(HCO 3)2溶液中加入过量NaOH 溶液的离子方程式：_________________ ________________________________________________________________________。

[解题思路] 书写原则：“以少定多”，即先根据题给条件判断“少量物质”，以少量物质的离子计量数(充分反应)确定所需“过量物质”的离子数目。流程如下：

答案 Ca 2＋＋2HCO －3＋2OH －===CaCO 3↓＋CO 2－

3＋2H 2O (2)定量型(具体量的关系)

例5 明矾与等物质的量Ba(OH)2溶液反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。

[解题思路]首先按题给条件中反应物的物质的量，结合“以少定多”的原则及离子反应顺序，逐步写出各步反应的离子方程式；然后把各步离子方程式加和即可得到总反应的离子方程式。书写流程如下：

答案2Al3＋＋3Ba2＋＋6OH－＋3SO2－4===3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓

对点训练

写出下列符合条件的离子方程式：

(1)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中滴加少量NaOH溶液：。

(2)NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液：______________________________________。

(3)等体积、等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液与NH4HCO3溶液混合：

。

(4)Na2CO3溶液与盐酸按n(Na2CO3)∶n(HCl)＝2∶3逐滴混合：。答案(1)Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓

(2)2HCO－3＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO2－3＋2H2O

(3)Ba2＋＋2OH－＋NH＋4＋HCO－3===BaCO3↓＋NH3·H2O＋H2O

(4)2CO2－3＋3H＋===HCO－3＋CO2↑＋H2O

题空三陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写

1．新情景下氧化还原反应方程式的书写技巧

(1)熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物

(2)配平四步骤

①根据题目的流程图或题干信息，确定反应物和部分生成物。

②判断反应中变价元素的化合价并利用元素化合价的升降判断出氧化产物或还原产物。

③按“”写出方程式，并按化合价升降原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数，即电子守恒。

④观察方程式两边离子所带电荷数是否相等，若不等，则要使电荷守恒，一般原则是酸性条件用H＋，碱性条件用OH－调平电荷，最后用观察法使原子守恒，补水原则是“H”不够水来凑。2．陌生电极反应方程式的书写

(1)列物质标得失：按照负极(或阳极)发生氧化反应，正极(或阴极)发生还原反应，判断出电极反应物和产物，找出得失电子的数量。

(2)看环境配守恒：电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水。电极反应式要遵守电荷守恒、质量守恒和得失电子守恒等，并加以配平。

(3)两式加验总式：两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。

特别说明：高考题中往往是非水溶液或具有离子交换膜，应根据图示信息确定电极反应方程式中需添加的“粒子”形式。

例1NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示：

(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：

________________________________________________________________________。

(2)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

[解题思路](1)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4，根据氧化还原反应配平的一般方法，即可顺利写出化学方程式。

(2)结合图示可知尾气中的ClO2在反应中被还原为ClO－2，则H2O2被氧化，氧化产物应为O2，即可写出化学方程式。

答案(1)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4

(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O

例2SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3，再以SO2为原料设计原电池，然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4，装置如下：

(1)甲图中A电极上的反应式为________________________________________________。

(2)甲图中B与乙图________(填“C”或“D”)极相连，进行电解时乙图Z中Na＋向________(填“Y”或“W”)中移动。

(3)该电解池阴极的电极反应式为_______________________________________；阳极的电极反应式为___________________。

解析(1)从题目信息可知，二氧化硫反应生成硫酸，所以二氧化硫作负极，失去电子和水结合生成硫酸，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO2－4。(2)甲图中A为负极，B为正极，因为乙图中C极附近加入亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠，说明氢元素化合价降低生成氢气，所以C极为阴极，连接电源的负极，即A连接C，B连接D；进行电解时乙图中钠离子向阴极移动，即向Y中移动。(3)阴极是亚硫酸氢根离子反应生成亚硫酸根离子和氢气，电极反应式为2HSO－3＋2e－===2SO2－3＋H2↑。右侧为阳极室，电极反应式为HSO－3＋H2O－2e－===SO2－4＋3H＋。答案(1)SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO2－4

(2)D Y

(3)2HSO－3＋2e－===2SO2－3＋H2↑HSO－3＋H2O－2e－===SO2－4＋3H＋

1．根据信息书写有关化学(或离子)方程式，并解答有关问题。

(1)①将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，含VO2＋、K＋、SO2－4等。写出该反应的化学方程式：_____________________________ ________________________________________________________________________。

②向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO＋2、Cl－。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向_______________________________ ________________________________________________________________________。

(2)将酸性条件下，铁与NO－3反应的离子方程式补充完整：

Fe＋1NO－3＋________===Fe2＋＋1NH＋4＋________

(3)六价铬[Cr(Ⅵ)]有剧毒，废水中的Cr2O2－7常用铁氧磁体法除去，即把过量的FeSO4·7H2O加入含CrO2－7的废水中，调节pH<4，Fe2＋将Cr(Ⅵ)还原为Cr3＋。

写出上述Fe2＋还原Cr2O2－7的离子方程式，并标明电子转移的方向和数目：________________ ________________________________________________________________________。

答案(1)①V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O

②＋3H2O===Cl－＋6VO＋2＋6H＋

(2)410H＋43H2O

(3)＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O

解析(1)①K2SO3为还原剂，氧化产物为K2SO4，V2O5为氧化剂，还原产物为VO2＋。②KClO3把VO2＋氧化成VO＋2，本身被还原成Cl－，离子方程式为ClO－3＋6VO2＋＋3H2O===Cl－＋6VO＋2＋6H＋，每1molClO－3反应就会转移6mole－。

2．铁是用途最广泛的金属材料之一。请回答下列问题：

(1)铁的电化学腐蚀中，一定会发生的电极反应式为________________，在食盐水中发生电化学腐蚀时，正极上的电极反应式为______________________________________________。

(2)欲利用如图装置使2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4===2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O 能够发生且能够产生电流，则乙中的溶质是_______________，甲中的电极反应式为

________________________________________________________________________。

(3)某高铁酸盐电池是一种新型的二次电池，其放电时的总反应是3Zn＋2K2FeO4＋8H2O===3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。

①该电池工作时正极上的电极反应式为___________________________________________。

②以该电池作电源，电解NaOH溶液(电解池阳极是铁，阴极是石墨)，电解的总反应方程式为(不考虑空气的影响)________________________________________________________。

答案 (1)Fe －2e －===Fe 2＋ 2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －

(2)FeSO 4、Fe 2(SO 4)3 MnO －4＋5e －＋8H ＋===Mn 2＋

＋4H 2O (3)①FeO 2－4＋3e －＋4H 2O===Fe(OH)3＋5OH －

②Fe ＋2H 2O=====电解

Fe(OH)2＋H 2↑

解析 (1)铁在酸性较强的介质中发生的是析氢腐蚀，在其他情况下发生的是吸氧腐蚀，但负极上均是铁失去电子转化为Fe 2＋。 (2)“盐桥”式原电池工作时，氧化剂与还原产物、还原剂与氧化产物应该分别置于两个不同的容器中，由电子流动方向知乙池中石墨是负极，故乙池应该盛放FeSO 4、Fe 2(SO 4)3溶液，甲池中KMnO 4得到电子生成Mn 2＋

。 (3)①正极上发生得电子的还原反应，电极反应式为FeO 2－4＋3e －＋4H 2O===Fe(OH)3＋5OH －。②阳极上，铁失去电子转化为Fe 2＋，Fe 2＋又与溶液中的OH －

结合形成Fe(OH)2。 3．电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益。实验室模拟电解法吸收NO x 的装置如下图所示(图中电极均为石墨电极)。

(1)若用NO 2气体进行模拟电解法吸收实验。写出电解时NO 2发生反应的电极反应式：____________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________。

(2)阴极的电极反应式：______________________________________________________。 答案 (1)NO 2－e －＋H 2O===NO －3＋2H ＋ (2)2H ＋＋2e －

===H 2↑ 题空四 热化学方程式的书写

1．书写热化学方程式的“五环节”